在虚拟现实(VR)技术的不断发展景观中,仍然存在许多关键障碍。但是一支计算机科学家团队已经解决了VR中的一个主要挑战,这将大大提高用户体验 - 实现沉浸式虚拟体验,同时物理地限制为一个人的实际,现实世界。研究团队将展示他们的工作SIGGRAPH 2018。
石溪大学(Stony Brook University)、英伟达(NVIDIA)和奥多比(Adobe)的计算机科学家合作开发了一个计算框架,让虚拟现实用户感觉自己在虚拟世界里无限行走——尽管仅限于一个很小的物理空间。该框架还为用户提供了这种自由行走的体验,而不会引起头晕、颤抖或不适,这通常与虚拟现实中的物理运动有关。而且,在虚拟现实世界中,用户避免撞到物理空间中的物体。
为了做到这一点,研究人员专注于利用人眼的一种基本自然现象,即眼跳,来操纵用户的行走方向。扫视(Saccades)是当我们看着视野中的另一个点时发生的快速眼球运动,比如扫描房间或观看一幅画。跳视在我们无法控制的情况下发生,通常每秒几次。在这段时间里,我们的大脑在很大程度上忽略了视觉输入,这种现象被称为“眼跳抑制”——让我们完全忘记了我们暂时的失明,以及我们的眼睛所做的运动。
用户佩戴研究人员的实验设置 - 使用SMI凝视跟踪增强了一个vive HMD。叠加是3.5米×3.5米真实房间中的物理路径的记录运动的顶视图,虚拟路径在更大的6.4 m×6.4米的合成空间中。该团队展示了扫视人可以在重定向期间显着增加旋转增益,而不会引入视觉扭曲或模拟器疾病。它们的新方法可以应用于大型,打开虚拟空间和房间规模VR的小物理环境。信贷:齐太阳
“在VR中,我们可以展示广阔的宇宙;然而,我们家庭和办公室的物理空间要小得多,“齐孙博士学位,博士博士大学博士学生,博士学生,Adobe Research和Nvidia的前研究实习生。“通过在固定点之间快速移动,扫描场景是人眼的性质。我们意识到,如果我们在扫视期间稍微旋转虚拟相机,我们可以重定向用户的行走方向以模拟更大的步行空间。“
通过使用头部和眼球追踪虚拟现实头盔,研究人员的新方法检测到眼跳抑制,并在由此产生的暂时失明期间重定向用户。当需要更多的重定向时,研究人员尝试使用一种量身定制的微妙凝视方向来鼓励扫视——这种方法可以通过在我们的视觉周边创建对比点来动态地鼓励扫视。
该研究的作者团队名为“走向虚拟现实无限行走:动态眼动重定向”,他们将在8月12日至16日在不列颠哥伦比亚省温哥华举行的2018年SIGGRAPH上展示他们的工作。年度会议和展览展示了世界领先的专业人士,学者,和创新头脑在计算机图形和交互技术的前沿。
迄今为止,现有方法解决VR中的无限行走有限的重定向能力或导致不良场景扭曲;他们也无法避免物理世界的障碍,如书桌和椅子。该团队的新方法动态重定向用户远离这些对象。该方法快速运行,因此它也能够避免移动物体,例如同一房间的其他人。
研究人员进行了用户研究和模拟,以验证他们的新计算系统,包括让参与者执行类似游戏的搜索和检索任务。总的来说,在眼跳抑制期间,虚拟摄像机的旋转对用户来说是不明显的;他们不知道他们是通过相机操作自动重定向的。此外,在测试团队的实时动态路径规划方法时,用户可以在不撞到墙壁和家具或其他VR用户移动物体的情况下行走。
“目前在VR中,仍然很难为VR用户提供完全自然的行走经验,”Sun说“这是我们工作背后的主要动机 - 消除这一限制,并在大型虚拟世界中完全沉浸地区。”
虽然主要适用于虚拟现实游戏,但新系统也有可能应用于其他行业,包括建筑设计、教育和电影制作。
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